Ett av de stora mysterierna i den vetenskapliga världen är hur inlandsisarna på Antarktis bildades så snabbt för cirka 34 miljoner år sedan, vid gränsen mellan eocen och oligocen epoker.

Det finns två konkurrerande teorier:

Den första förklaringen bygger på globala klimatförändringar:Forskare har visat att koldioxidhalten i atmosfären sjönk stadigt sedan början av den cenozoiska tiden, 66 miljoner år sedan. När CO2 sjunkit under ett kritiskt tröskelvärde, svalare globala temperaturer gjorde att inlandsisarna på Antarktis bildades.

Den andra teorin fokuserar på dramatiska förändringar i mönstren för havscirkulationen. Teorin är att när Drake-passagen (som ligger mellan Sydamerikas södra spets och Antarktis) fördjupades dramatiskt för omkring 35 miljoner år sedan, det utlöste en fullständig omorganisation i havscirkulationen. Argumentet är att den ökade separationen av den antarktiska landmassan från Sydamerika ledde till skapandet av den kraftfulla antarktiska cirkumpolära strömmen som fungerade som en slags vattenbarriär och effektivt blockerade den varmare, mindre salta vatten från Nordatlanten och Centrala Stilla havet från att röra sig söderut mot den antarktiska landmassan, vilket ledde till isoleringen av den antarktiska landmassan och sänkte temperaturer som gjorde att inlandsisarna kunde bildas.

Ingen har tänkt att koppla ihop dessa två konkurrerande förklaringar tidigare

En grupp forskare, ledd av forskare vid McGill University's Dept. of Earth and Planetary Sciences föreslår nu att det bästa sättet att förstå skapandet av detta fenomen är, faktiskt, genom att koppla ihop de två förklaringarna.

I en tidning publicerad i ämnet i Naturgeovetenskap tidigare i veckan hävdar de att:

• Fördjupningen av Drake Passage resulterade i en förändring i havscirkulationen som resulterade i att varmt vatten riktades norrut i cirkulationsmönster som de som finns i Gulf Stream som för närvarande värmer nordvästra Europa.
• Att detta skift i havsströmmar, när de varmare vattnen tvingades norrut, leda till ökad nederbörd, vilket resulterade, började för cirka 35 miljoner år sedan för att minska koldioxidnivåerna i atmosfären. Så småningom, när nivåerna av koldioxid i atmosfären sjönk, som ett resultat av en process som kallas silikatvittring (varigenom kiseldioxidbärande stenar långsamt slits bort av nederbörd som leder koldioxiden från atmosfären för att så småningom fastnar i kalksten) fanns det en så stor minskning av CO2 i atmosfären att den nådde en tröskel där inlandsisar snabbt kunde bildas i Antarktis.

Havscirkulation och klimatförändringar

Galen Halverson undervisar vid Institutionen för jord- och atmosfärsvetenskap vid McGill och är en av författarna till artikeln. Han tror att ingen har tänkt på att kombinera de två teorierna tidigare eftersom det inte är en intuitiv idé att titta på hur effekterna av förändrade mönster av havscirkulation, som inträffar på tidsskalor av tusentals år, skulle påverka global silikatvittring, som i sin tur styr det globala klimatet på tidsskalor av 100-tals tusen år.

"Det är en intressant läxa för oss när det gäller klimatförändringar, säger Halverson, "eftersom det vi får är ett tumnagelskifte mellan två stabila klimattillstånd i Antarktis - från inga glaciärer till glaciärer. Och det vi ser är både hur komplexa klimatförändringar kan vara och hur djupgående effekt förändrade mönster av havscirkulation kan ha på det globala klimatet stater, om man tittar på en geologisk tidsskala."